2018-开题报告 (6000字)-word范文 (7页)
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开题报告 (6000字)
论文题目
班级姓名院(系)
导师
开题时间哈尔滨工业大学本科毕业论文(设计)—开题报告
本科毕业论文(设计)开题报告冰雪条件下沥青砼路面损害机理与改进措施研究 201X.01.06
哈尔滨工业大学本科毕业论文(设计)—开题报告
1.课题研究的背景和意义
1.1冰雪条件给交通带来的不便及其对路面的损害
冬天或者冰寒地区的道路结冰、积雪严重影响交通、经济以及正常的户外活动
和工作。
我国北方较寒冷地区,冬季路面会经常出现积雪冰冻现象,严重阻碍
了交通出行、人民正常生活和经济发展,并且危及行车安全,诱发严公路交通
事故,严重时还会导致公路交通中断。
道路冰雪每年给国家和人民生命财产带
来的损失十分巨大。
因此,冰雪条件下路面损害问题已经成为人们关注的焦点。
1.2融雪材料对沥青砼路面的损害
目前世界各国在解决冬天道路结冰、积雪这一难题时,除了应用人为除雪设备外,更多的使用了工业盐等融雪剂。
由于盐会对混凝土路面及混凝土构造物造
成一定的损害,近年来,国内外都在努力研制并已开发出了若干旨在代替盐的
其它类型的融雪、融冰材料。
尽管新型融雪材料的性能(如融冰、融雪速度、冰点及对路边植被的侵蚀等)据
报道称与盐相比有所提高,但它们的价格却是盐的数倍乃至十几倍,用价格、
性能比来衡量远不如盐,限止了它们的推广应用和使用范围,短期内在我国还
无法取代盐,在公路养护中大量推广应用。
交通部201X年6月7日发布,201X 年10月1日起实施的中华人民共和国行业标准“公路水泥混凝土路面养护技术规范”就指出:“就目前我国的情况来看,防冻、防滑的主要材料是砂和盐”。
所以到目前为止,盐仍然是我国寒区目前冬季路面防冻、防滑的主要材料,而
用盐防冻、防滑又会对沥青砼造成一定程度的损害,同时沥青砼路面在我国的
道路中,不论在用途上,还是在数量上都占有极其重要的地位,所以对沥青砼
路面损坏的进一步研究、修筑性能优良的沥青砼路面越来越受到研究者的重视。
那么,弄清盐对沥青砼的损害,主要原因、损害机理、相关因素,从中找出针
对性强、切实可行、行之有效的预防措施和方法,就显得十分重要和必要。
哈尔滨工业大学本科毕业论文(设计)—开题报告
1.3现有融雪方法的弊端
鉴于冰雪对道路交通的危害和目前除冰雪方法的弊端,需要进一步研究新的实
时融雪(冰)方法。
目前各国学者对道路融雪化冰传热模型、数值模拟计算都进
行了大量研究,并对相关试验示范工程也进行了铺筑和一定程度的应用。
对于
不同方案的融雪路面结构进行的路面力学性能研究(试验和数值模拟计算)却是
知之甚少,且能源转换、储存和控制系统也一直是困扰冰雪路面课题的难点,
此类研究的不足势必导致路面破坏形式增多,极易出现早期病害,缩短路面使
用寿命,而且会使单位路基路面工程的造价增大,能源和资源没有得到充分利用,且应用推广价值欠佳。
综上所述,冰雪条件下沥青砼的损害机理的研究以及新型材料和新兴除雪融冰
技术的改进与创新在目前有着十分重要的地位。
2.国内外研究现状
国内外交通部门一直非常重视季冻和寒冷地区积雪结冰对路面的损害问题,以
及路面的交通事故和抗滑问题,并做了大量研究。
2.1冰雪本身对路面的损害
冰雪本身对沥青砼路面损害通常为水损害。
最为主要的形式为在春季冻融期,
昼夜温差大,白天温度较高,水以液态的形式存在,渗入到路面结构的空隙中,在车轮荷载的碾压下形成了负压抽吸,容易将混合料中的细颗粒带走,反应到
路面的破坏形式就是唧浆,细颗粒被掏空,结构内部就容易形成空洞,承载力
不能满足要求,路面就形成了坑洞;到了夜间,温度降低,渗入结构内却没有
及时排出水由液态变成的固态,体积的膨胀使裹覆沥青的集料受到了附加的力,黏性降低,集料就容易剥落;道路病害的出现不仅不利于车辆的行驶,对于车
辆自身的损坏与磨耗也是很大的。
2.1.1路面抵抗水损害的改进措施
国外对于这方面研究的比我国早,因而关于各方面的理论也很成熟。
近几年的
研究主要有:201X年Mike Anderson在沥青协会春季
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会议报告了沥青混合料抗水损害能力的评价方法的研究;201X年圣地亚哥National Moisture Damage Workshop研究了沥青胶对于水损害的影响;201X
年Randy C.West,Jingna Zhang,Allen Cooley Jr评价分析沥青路面水敏感性
的试验方法;201X年Rajib B Mallick,等人研究了利用加速的荷载装置测热沥青混合料水敏感性;201X年Ericw Kalberer等人主要从沥青的分子结构方面
考虑了水损害。
在我国的高等级公路建设中,人们对排水系统方面的设计也越来越重视。
设计
中通过路拱横坡、最小纵坡、边沟设纵坡来控制排水。
然而对于排水系统的设
计方面没有明确的规定,也没有准确的选择标准,我们对路基路面排水的研究
仅限于路面排水(包括路肩排水)、中央分隔带排水和路基排水,而在路面结构
内部排水防水方面所做的研究工作不是很多。
可参考的资料有1997年8月颁布的《公路排水设计规范》。
2.2融雪措施对路面的损害
应对冰雪覆盖时交通事故抗滑问题则主要牵涉到融雪剂、融雪方式的应用。
世界各国交通部门,为解决冬天道路结冰、积雪这一难题作了大量研究,探索
出许多抑制、控制和消除冰雪的技术和方法。
鉴于冰雪对道路交通的危害和目
前除冰雪方法的弊端,需要进一步研究新的实时融雪(冰)方法。
近年来美、英、加拿大、日本等发达国家己经开展了关于太阳能、地热能及热泵、土壤蓄热能
融冰雪技术的研究,但研究力度仍显不足,这些研究和技术的适用性较强,但
它们的融冰雪效果和应用还有待进一步的检验,它们也没有为我国公路行业所
引用。
路面融雪化冰方法多种多样,大体可以分为撒布融雪制剂法、各类人工或者机
械清除方法、热源融化法、自应力抑制冰雪方法等。
2.2.1使用融雪剂
融雪剂是一种化学品,其成份主要是醋酸钾和氯盐,并以这两种进行分类。
融
雪剂的功能就是融化道路上的积雪,便于道路疏通,但其具有危害性。
目前我
国开发的融雪剂种类较多,按物态分为固体和液体;按组成分为无机物和无机
物与有机物的混合,以无机物
哈尔滨工业大学本科毕业论文(设计)—开题报告
与有机物的的混合物为最多,其中环保型的融雪剂多为不含或少含氯的化学品
混合物。
融雪剂可分为两类,一类是以醋酸钾为主要成分的有机融雪剂,该类融雪剂融
雪效果好,基本没有腐蚀损害,但它的价格太高,一般用于机场等重要场所。
另一类则是以“氯盐”为主要成分的无机融雪剂,如氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等,通称作‘化冰盐’。
其优点是价格便宜,仅相当于有机类融雪剂的。